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Giugno - Luglio 2024 n Automazione e Strumentazione Approfondimenti 54 INDAGINE la meccanica, la sicurezza, la sensoristica, l’IoT su scala nanometrica, i rivestimenti anticorrosione e decorativi. Oltre al già citato grafene esistono innu- merevoli altri materiali su scala nanometrica, leggeri e ultraresistenti con casistiche d’uso interessanti e potenzialmente rivoluzionarie come i materiali bio-ispirati, il post silicio, le vernici in grado di pro- teggere da corrosione e umidità o di generare auto- nomamente energia. E ancora i gel e le varianti del grafene (Phagrene, Grafene Aerogel), l’alluminio trasparente, l’ecoallene, i fullereni o nanotubi di car- bonio (strutture cilindriche di carbonio ad altissima resistenza che possono comportarsi come conduttori o come semiconduttori) e le nanofibre e i nanocri- stalli di cellulosa costituita da estratti cellulosici o materiali trattati che la rendono leggera, flessibile e resistente addirittura più dell’acciaio. Gli impieghi a cui sono destinate le nanocellulose, di conseguenza, sono numerosi e variegati. In tempi più recenti, con il diffondersi dei film in cellulosa rigenerata e delle bioplastiche, queste proprietà hanno iniziato a essere molto richieste nel settore del packaging. Metamateriali I metamateriali sono una delle aree di ricerca più inte- ressanti ed eccitanti nel settore delle nanotecnologie. Trasformazione dai materiali convenzionali ai metamateriali (fonte: Multiscale Systems) Tipo Descrizione Materiali piezoelettrici I materiali piezoelettrici sono vari tipi di ceramica, polimeri, cristalli e compositi che possono generare tensione elettrica se sottoposti a pressione esterna o, al contrario, espandersi all’applicazione di una tensione. Sono ampiamente utilizzati in sensori, trasduttori e dispositivi di energia rinnovabile, come i generatori piezoelettrici che convertono l’energia meccanica in elettricità. Materiali a memoria di forma (SMA /SMP) I materiali a memoria di forma possono essere sia leghe (Shape Memory Alloys o SMA) che polimeri (Shape Memory Polymers o SMP), e sono dei materiali capaci di deformarsi in modo temporaneo e poi tornare alla forma originale grazie a determinati stimoli esterni, ad esempio per una variazione di temperatura. La lega più comune è il nitinol (nichel-titanio). Questi materiali sono utilizzati in settori quali l’aerospaziale, il biomedicale e l’elettronica. Materiali autoriparanti I materiali autoriparanti (Self-Healing Material) sono sostanze artificiali o sintetiche che hanno la capacità di riparare autonomamente i propri danni senza diagnosi esterne del problema o interventi umani. Polimeri retroattivi (EAP) I polimeri elettroattivi (EAP), sono polimeri in grado di subire grandi deformazioni che mostrano un cambiamento di dimensione o forma quando stimolati da un campo elettrico. Le applicazioni più comuni di questo tipo di materiale sono negli attuatori e nei sensori, spaziando dai dispositivi medici alle tecnologie di input tattile nei dispositivi elettronici. Materiali Termocromici e Fotocromici Questi materiali cambiano colore in risposta a variazioni di temperatura o luce. Sono utilizzati in dispositivi di visualizzazione, vetri intelligenti e indumenti sensibili alla temperatura. Offrono inoltre soluzioni innovative per il risparmio energetico e il miglioramento del comfort ambientale. Materiali Magnetoreologici (MR) I fluidi magnetoreologici cambiano la loro viscosità in presenza di un campo magnetico. Sono utilizzati in sistemi di sospensione adattivi e in vari dispositivi di controllo delle vibrazioni. La loro capacità di adattarsi rapidamente alle condizioni di carico variabili li rende ideali per applicazioni in ambito automobilistico e industriale. Idrogel intelligenti Gli idrogel intelligenti possono assorbire e rilasciare grandi quantità di acqua in risposta a stimoli esterni come pH, temperatura o campi elettrici. Sono utilizzati in applicazioni biomedicali, come i sistemi di rilascio di farmaci, e in agricoltura per il controllo dell’umidità del suolo. Principali tipi di Smart Material